Основы пиротехники

Для смеси из 69% хлората и 31% алюминия при испытании ее на бризантность по пробе Гесса величина обжатия свинцовых столбиков получается равной 7мм (для тротила 16мм). Введение в хлоратные смеси инертных примесей (например, для дымовых составов NH₄Cl, органических красителей) и сравнительно малое количество остающегося хлората (не более 40…45%) почти прекращают возможность развития взрывного превращения. Как инертные примеси действуют также оксалаты и карбонаты соответствующих металлов, введенные в хлоратные составы сигнальных огней в количестве 20…30%.

Необходимым, но недостаточным условием для возникновения взрыва является образование в результате реакции значительного количества газов. Поэтому безгазовые и малогазовые составы не будут обладать взрывчатыми свойствами (термиты и замедлительные составы).

Вторым непременным, но в отдельности недостаточным условием для того чтобы система имела взрывчатые свойства, следует считать высокую экзотермичность реакции.

Так как скорость реакции в большой степени зависит от температуры, то реакция взрывчатого разложения может осуществляться только в том случае, если развиваемая при этом температура будет не менее 500…600^°С.

Третьим условием является гомогенность системы, свойство которым пиросоставы обладают в весьма относительной степени.

Пиротехнические составы — это твердые смеси, и сильно выраженными взрывчатыми свойствами они могут обладать только при молекулярной степени дисперсности. Смеси жидкого кислорода с порошками горючих веществ (оксиликвиты) обладают ярко выраженными взрывчатыми свойствами, поскольку окислитель (жидкость) в значительной мере достигает молекулярного контакта с частицами горючего. В твердых пиросоставах один из компонентов должен обладать или свойствами индивидуального ВВ или по меньшей мере быть полувзрывчатым, то есть веществом при разложении которого выделяется достаточно тепла для его дальнейшего разложения. Такими веществами являются хлорат калия, хлорат бария, перхлорат и нитрат аммония, и, в незначительной мере, перхлорат калия. В составах на основе этих веществ может быть возбуждена детонация с большей или меньшей скоростью, при применении достаточно мощного начального импульса. Для возбуждения детонации в составах на основе нитрат–алюминий требуется крайне мощный начальный импульс и наличие прочной оболочки. Несколько легче детонация возникает в составах нитрат–магний. Однако скорость детонации нитратных осветительных составов не превышает в большинстве случаев 1000м/сек, а скорость разложения дымного пороха (также нитратная пиросмесь) не превышает 400м/сек. Взрывчатое разложение неуплотненных двойных смесей нитратов с магнием или сплавами алюминий–магний, если смеси эти взяты в количествах более 50…100г, возбуждаются легко не только от капсюля-детонатора, но и от действия огневого импульса (бикфордов шнур, стопин). Однако, такой взрыв некорректно называть детонацией, поскольку бризантный эффект практически полностью отсутствует, скорость распространения взрыва во много раз меньше, чем скорость звука во взрывчатой смеси. Тем не менее такие составы следует считать одними из наиболее опасных пиросоставов, требующих обращения с крайней осторожностью.

Взрывчатые свойства смесей перхлората калия и нитрата бария с алюминием

Скорость детонации определялось в железных трубах диаметром 30мм, длиной 250мм, начальный импульс капсюль детонатор №8+10г тетриловая шашка.

Таблица 22. Взрывчатые свойства смесей перхлората калия и нитрата бария с алюминием

Окислитель

Содержание окислителя

в составе

[%]

Расширение в блоке Трауцля;

Навеска состава 10г

[см³]

Плотность состава

[г/см³]

Скорость детонации

[м/см]

Перхлорат

калия

66

172

1 2

760

Нитрат

бария

73

34

1,4

Отказ

Перейдем к рассмотрению возможности взрывного разложения в пиросоставах при действии на них иных начальных импульсов нежели капсюль-детонатор с дополнительным детонатором.

Удар или трение, приходящиеся на отдельный участок поверхности пиротехнического состава при отсутствии условий, способствующих повышению давления при горении, вызывают обычно только частичный взрыв состава в том месте, которое подвергалось соответствующему механическому воздействию, остальная масса состава сгорает нормально как при воздействии обычного теплового импульса.

Попадание в пиросоставы винтовочной пули может вызвать во многих случаях воспламенение, а в том случае, если пиросостав находится в прочной оболочке, и взрыв пиросостава.

Такое же нарастание давления, вызывающее переход горения во взрыв, возникает в некоторых случаях при одновременном сжигании большого количества (10кг и более) порошкообразных быстро горящих составов.